JP2010150773A

JP2010150773A - Hydraulic drive device for construction machinery

Info

Publication number: JP2010150773A
Application number: JP2008328149A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ishii; 信行石井
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic drive device for a construction machine capable of preventing the abrupt generation of a drive load of a hydraulic pump and preventing the lowering of the rotational speed of an engine. <P>SOLUTION: The hydraulic drive device for the construction machine includes a hydraulic drive circuit including the hydraulic pump 14 driven by the engine 12 and a hydraulic cylinder 16 in which oil discharged from the hydraulic pump 14 is supplied. A stroke sensor 21 is attached to at least one of the hydraulic cylinder 16 being a single or a plurality of hydraulic actuators, and the stroke sensor 21 is connected with a controller 22 for driving and controlling the hydraulic pump 14. The controller 22 controls a quantity of the state of absorption torque or the like related to the drive load of the hydraulic pump 14 to be reduced within a range for maintaining the operation of the hydraulic cylinder 16 when the hydraulic cylinder 16 reaches a section near a stroke end. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は建設機械の油圧駆動装置に関するものであり、特に、エンジンで油圧ポンプを回転駆動すると共に、該油圧ポンプから油圧シリンダに圧油を供給して駆動する建設機械の油圧駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic drive device for a construction machine, and more particularly to a hydraulic drive device for a construction machine that drives and rotates a hydraulic pump with an engine and supplies hydraulic oil from the hydraulic pump to a hydraulic cylinder. is there.

従来、此種油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に装架されていると共に、該上部旋回体の前部にブームが俯仰動可能に連結されている。又、該ブームの先端部にア−ムが上下回動可能に枢着され、該ア−ムの先端部にバケットが揺動可能に取り付けられている。そして、前記ブーム、ア−ム及びバケットは夫々、油圧アクチュエータとしての駆動用の各油圧シリンダにより駆動される。 Conventionally, in a construction machine such as this type of hydraulic excavator, an upper swing body is mounted on a lower traveling body so as to be able to swing, and a boom is connected to a front portion of the upper swing body so as to be able to move up and down. Also, an arm is pivotally attached to the tip of the boom so as to be vertically rotatable, and a bucket is swingably attached to the tip of the arm. The boom, arm and bucket are each driven by a hydraulic cylinder for driving as a hydraulic actuator.

又、上部旋回体にはエンジンが搭載されていると共に、該エンジンの出力軸に可変容量型の油圧ポンプが連結されている。そして、該油圧ポンプは流量制御弁を介して上記油圧シリンダに圧油を供給することにより、該油圧シリンダを駆動するように構成されている。 An engine is mounted on the upper swing body, and a variable displacement hydraulic pump is connected to the output shaft of the engine. The hydraulic pump is configured to drive the hydraulic cylinder by supplying pressure oil to the hydraulic cylinder via a flow control valve.

更に、前記エンジンの負荷を安定させるために、油圧ポンプの吐出ラインの最下流側（油タンク側）にネガコン絞りを設け、該ネガコン絞り上流側のネガコン圧を負帰還させて油圧ポンプを負帰還制御する方式が採用されている（特許文献１参照）。
特開平６−１１７４１０公報 Further, in order to stabilize the load of the engine, a negative control throttle is provided on the most downstream side (oil tank side) of the discharge line of the hydraulic pump, the negative control pressure upstream of the negative control throttle is negatively fed back, and the hydraulic pump is negatively fed back. A control method is employed (see Patent Document 1).
JP-A-6-117410

従来の油圧駆動装置では、油圧シリンダがストロークエンドに到達すると、駆動負荷が急激に発生し、この時、上記油圧ポンプの圧力上昇等に基づいて駆動負荷を検出し、これに応答して該油圧ポンプの駆動負荷を低減させるべく制御している。 In the conventional hydraulic drive device, when the hydraulic cylinder reaches the stroke end, a drive load is suddenly generated. At this time, the drive load is detected based on the pressure rise of the hydraulic pump, and the hydraulic pressure is detected in response thereto. Control is performed to reduce the driving load of the pump.

しかし、このポンプ負荷低減方式によれば、油圧シリンダに駆動負荷が作用した状態で駆動負荷を検出し、その後に、油圧ポンプの駆動負荷を事後的に低減させているので、ポンプ負荷低減の対応が遅延する。その結果、油圧ポンプの駆動源であるエンジンの回転数が急激に低下するという問題があった。 However, according to this pump load reduction method, the drive load is detected with the drive load acting on the hydraulic cylinder, and then the drive load of the hydraulic pump is reduced afterwards. Is delayed. As a result, there has been a problem that the rotational speed of the engine that is the drive source of the hydraulic pump is rapidly reduced.

そこで、油圧ポンプの急激な駆動負荷の発生を未然に抑止して、エンジンの回転数低下を防止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there is a technical problem to be solved in order to prevent the rapid drive load of the hydraulic pump from being generated and prevent the engine speed from being lowered, and the present invention solves this problem. With the goal.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧シリンダとを備えた建設機械の油圧駆動装置において、前記油圧シリンダにストロークセンサを取り付けると共に、該ストロークセンサをコントローラに接続し、該コントローラは、前記油圧シリンダがストロークエンド近傍に到達したときに、該油圧シリンダの作動を維持できる範囲内において、前記油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量が減少するように制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is provided with an engine, a hydraulic pump driven by the engine, and pressure oil discharged from the hydraulic pump. In the hydraulic drive device for a construction machine having a hydraulic cylinder, a stroke sensor is attached to the hydraulic cylinder, and the stroke sensor is connected to a controller. When the hydraulic cylinder reaches the vicinity of a stroke end, the controller A hydraulic drive device for a construction machine, characterized in that control is performed so that a state quantity related to the drive load of the hydraulic pump is reduced within a range in which the operation of the hydraulic cylinder can be maintained.

この構成によれば、油圧シリンダがストロークエンド近傍に到達すると、油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量（以下、「ポンプ負荷状態量」という。）が所定値、即ち、油圧シリンダの作動を維持できる範囲内における所定値まで減少する。従って、油圧ポンプに駆動負荷が急激に作用する前に、油圧シリンダを停止させることなく前記駆動負荷が減少する。 According to this configuration, when the hydraulic cylinder reaches the vicinity of the stroke end, the state quantity related to the driving load of the hydraulic pump (hereinafter referred to as “pump load state quantity”) is a predetermined value, that is, the operation of the hydraulic cylinder is maintained. Decrease to a predetermined value within the possible range. Therefore, before the driving load acts on the hydraulic pump suddenly, the driving load is reduced without stopping the hydraulic cylinder.

請求項２記載の発明は、上記油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量が、該油圧ポンプの吸収トルクであることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置を提供する。 The invention according to claim 2 provides the hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1, wherein the state quantity related to the drive load of the hydraulic pump is an absorption torque of the hydraulic pump.

この構成によれば、ポンプ負荷状態量が油圧ポンプの吸収トルクであるので、該油圧ポンプに吸収トルク制御手段を接続することで、油圧ポンプの吸収トルクが速やかに低減制御される。 According to this configuration, since the pump load state quantity is the absorption torque of the hydraulic pump, the absorption torque of the hydraulic pump is quickly reduced and controlled by connecting the absorption torque control means to the hydraulic pump.

請求項３記載の発明は、上記油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量が、該油圧ポンプから吐出される圧油の流量であることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置を提供する。 The invention according to claim 3 is characterized in that the state quantity related to the driving load of the hydraulic pump is a flow rate of pressure oil discharged from the hydraulic pump. I will provide a.

この構成によれば、ポンプ負荷状態量が、油圧ポンプから吐出される圧油の流量であるので、該油圧ポンプに吐出流量制御手段を接続することで、前記圧油の流量が速やかに低減制御される。 According to this configuration, since the pump load state quantity is the flow rate of the pressure oil discharged from the hydraulic pump, the flow rate of the pressure oil is quickly controlled to be reduced by connecting the discharge flow rate control means to the hydraulic pump. Is done.

請求項４記載の発明は、上記油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量が、該油圧ポンプから吐出される圧油の圧力であることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置を提供する。 The invention according to claim 4 is characterized in that the state quantity related to the driving load of the hydraulic pump is the pressure of the pressure oil discharged from the hydraulic pump. I will provide a.

この構成によれば、ポンプ負荷状態量が、油圧ポンプから吐出される圧油の圧力であるので、該油圧ポンプに吐出圧制御手段を接続することで、前記圧油の圧力が速やかに低減制御される。 According to this configuration, since the pump load state quantity is the pressure of the pressure oil discharged from the hydraulic pump, the pressure of the pressure oil is quickly controlled to be reduced by connecting the discharge pressure control means to the hydraulic pump. Is done.

請求項１記載の発明は、油圧ポンプに作用する急激な駆動負荷が未然に抑止できるので、該駆動負荷に起因するエンジンの回転数低下を確実に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, since an abrupt driving load acting on the hydraulic pump can be suppressed in advance, it is possible to reliably prevent a decrease in the engine speed caused by the driving load.

請求項２記載の発明は、ポンプ負荷状態量としての油圧ポンプの吸収トルクは容易、かつ、迅速に減少させることができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ポンプ負荷状態量の減少制御を精度良く行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the absorption torque of the hydraulic pump as the pump load state quantity can be easily and quickly reduced. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the pump load state quantity Reduction control can be performed with high accuracy.

請求項３記載の発明は、ポンプ負荷状態量としての油圧ポンプの吐出流量は容易、かつ、迅速に減少させることができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ポンプ負荷状態量の減少制御を精度良く行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, since the discharge flow rate of the hydraulic pump as the pump load state quantity can be easily and quickly reduced, in addition to the effect of the invention according to the first aspect, the pump load state quantity Reduction control can be performed with high accuracy.

請求項４記載の発明は、ポンプ負荷状態量としての油圧ポンプからの吐出圧は容易、かつ、迅速に減少させることができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ポンプ負荷状態量の減少制御を精度良く行うことができる。 In the invention according to claim 4, since the discharge pressure from the hydraulic pump as the pump load state quantity can be easily and quickly reduced, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the pump load state quantity Can be accurately controlled.

本発明は、油圧ポンプの急激な駆動負荷の発生を未然に抑止して、エンジンの回転数低下を防止するという目的を達成するため、エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧シリンダとを備えた建設機械の油圧駆動装置において、前記油圧シリンダにストロークセンサを取り付けると共に、該ストロークセンサをコントローラに接続し、該コントローラは、前記油圧シリンダがストロークエンド近傍に到達したときに、該油圧シリンダの作動を維持できる範囲内において、前記油圧ポンプの駆動負荷に関連する状態量が減少するように制御することにより実現した。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the object of preventing a decrease in engine speed by preventing the sudden generation of a driving load of a hydraulic pump, the present invention provides an engine, a hydraulic pump driven by the engine, and the hydraulic pressure In a hydraulic drive device for a construction machine having a hydraulic cylinder to which pressure oil discharged from a pump is supplied, a stroke sensor is attached to the hydraulic cylinder, and the stroke sensor is connected to a controller. This is realized by controlling so that the state quantity related to the driving load of the hydraulic pump decreases within a range in which the operation of the hydraulic cylinder can be maintained when the cylinder reaches the vicinity of the stroke end.

以下、本発明の好適な一実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る建設機械としての油圧ショベル１を示す。同図において、下部走行体２上には上部旋回体３が旋回可能に装架され、該上部旋回体３の前方一側部にブーム４が俯仰動可能に連結されている。又、ブーム４の先端部にア−ム５が上下回動可能に枢着されていると共に、該ア−ム５の先端部にバケット６が揺動可能に取り付けられている。 A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a hydraulic excavator 1 as a construction machine according to the present embodiment. In the figure, an upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 2 so as to be able to swing, and a boom 4 is connected to one front side of the upper swing body 3 so as to be able to move up and down. An arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be pivotable up and down, and a bucket 6 is swingably attached to the tip of the arm 5.

前記ブーム４、ア−ム５及びバケット６はブームシリンダ７、ア−ムシリンダ８及びバケットシリンダ９により夫々駆動される。又、前記上部旋回体３の前方他側部にはキャブ１０が搭載され、該キャブ１０の後方に設けたエンジン室１１内にエンジン１２等の装置機器が配置されている。 The boom 4, the arm 5 and the bucket 6 are driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8 and a bucket cylinder 9, respectively. A cab 10 is mounted on the other front side of the upper swing body 3, and equipment such as an engine 12 is disposed in an engine chamber 11 provided behind the cab 10.

図２は、本発明に係る油圧駆動装置の油圧駆動回路図を示す。本発明は、油圧駆動回路に設けた油圧アクチュエータとして、１又は２以上の油圧シリンダ（例えば、ブームシリンダ７又はアームシリンダ８等）を含むものであれば全て適用可能である。尚、説明の都合上、図２の構成例では油圧シリンダを１つだけ図示し、他の複数の油圧アクチュエータの図示を省略しているが、該油圧アクチュエータとしては油圧シリンダの外に油圧モータ等を設けることもできる。 FIG. 2 shows a hydraulic drive circuit diagram of the hydraulic drive apparatus according to the present invention. The present invention can be applied to any hydraulic actuator provided in the hydraulic drive circuit as long as it includes one or more hydraulic cylinders (for example, the boom cylinder 7 or the arm cylinder 8). For convenience of explanation, only one hydraulic cylinder is shown in the configuration example of FIG. 2 and other hydraulic actuators are not shown. However, as the hydraulic actuator, a hydraulic motor or the like is provided outside the hydraulic cylinder. Can also be provided.

図２において、エンジン１２の出力軸にはメイン油圧ポンプ１３及びパイロット油圧ポンプ１４が連結され、前記メイン油圧ポンプ１３としては、斜板形可変容量型のポンプが採用されている。そして、メイン油圧ポンプ１３の吐出ライン１５には油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ１６が接続されていると共に、該吐出ライン１５の途中に６ポート３位置切り換え型の流量制御弁（方向切換弁）１７が設けられている。又、流量制御弁１７は操作レバー１８に連動するリモコン弁１９を介して作動される。 In FIG. 2, a main hydraulic pump 13 and a pilot hydraulic pump 14 are connected to the output shaft of the engine 12, and a swash plate type variable displacement pump is adopted as the main hydraulic pump 13. A hydraulic cylinder 16 as a hydraulic actuator is connected to the discharge line 15 of the main hydraulic pump 13, and a 6-port 3-position switching type flow control valve (direction switching valve) 17 is provided in the middle of the discharge line 15. Is provided. The flow control valve 17 is actuated via a remote control valve 19 that is linked to an operation lever 18.

本実施例では、前記流量制御弁１７を中立位置から伸び位置（イ）又は縮み位置（ロ）に切り換えることにより、メイン油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１６のボトム側油室２０Ｂ又はトップ側油室２０Ｔに供給され、これに応じて油圧シリンダ１６が伸長又は収縮するように構成されている。 In this embodiment, by switching the flow control valve 17 from the neutral position to the extended position (A) or the retracted position (B), the bottom oil chamber 20B or the top oil chamber 20T of the hydraulic cylinder 16 from the main hydraulic pump 13 is achieved. In response to this, the hydraulic cylinder 16 is configured to expand or contract.

又、油圧シリンダ１６のトップ側油室２０Ｔにはストロークセンサ２１が取り付けられ、該ストロークセンサ２１は油圧シリンダ１６のピストンストロークの変位量を検出して、その信号をコントローラとしての制御装置２２に送信する。 A stroke sensor 21 is attached to the top side oil chamber 20T of the hydraulic cylinder 16, and the stroke sensor 21 detects the displacement amount of the piston stroke of the hydraulic cylinder 16, and transmits the signal to the control device 22 as a controller. To do.

前記制御装置２２は、主としてマイクロコンピュータから成り、図３に例示するように、信号入力部２２Ａ、記憶部２２Ｂ、演算部２２Ｃ、ポンプ状態量制御部２２Ｄ及び信号出力部２２Ｅ等により構成されている。そして、ポンプ状態量制御部２２Ｄは、ストロークセンサ２１から送信される検出信号に基づいて、メイン油圧ポンプ１３の駆動負荷に関連する吸収トルク等の状態量（ポンプ負荷状態量）を制御する。 The control device 22 is mainly composed of a microcomputer, and includes a signal input unit 22A, a storage unit 22B, a calculation unit 22C, a pump state quantity control unit 22D, a signal output unit 22E, and the like as illustrated in FIG. . The pump state quantity control unit 22 </ b> D controls a state quantity (pump load state quantity) such as an absorption torque related to the driving load of the main hydraulic pump 13 based on the detection signal transmitted from the stroke sensor 21.

例えば、前記油圧シリンダ１６がストロークエンド近傍に達した時、即ち、ピストンストロークの変位量が最大値又は最小値に接近した時に、制御装置２２は、ポンプ負荷状態量を所定値Ｓまで減少するように制御する。ここに、所定値Ｓとは、油圧シリンダ１６が作動し得る範囲内で予め設定された一定値であって、メイン油圧ポンプ１３の駆動負荷を有効に低減できるポンプ負荷状態量に対応する値である。 For example, when the hydraulic cylinder 16 reaches the vicinity of the stroke end, that is, when the displacement amount of the piston stroke approaches the maximum value or the minimum value, the control device 22 decreases the pump load state amount to a predetermined value S. To control. Here, the predetermined value S is a constant value set in advance within a range in which the hydraulic cylinder 16 can operate, and is a value corresponding to a pump load state quantity that can effectively reduce the driving load of the main hydraulic pump 13. is there.

更に、上記メイン油圧ポンプ１３の吐出ライン１５からは油路２３が分岐している。又、油路２３は油タンク２４に連通していると共に、該油路２３の途中にはリリーフ弁２５が設けられている。該リリーフ弁２５と上記パイロット油圧ポンプ１４とは油路２６により接続され、該油路２６の途中に電磁切換弁２７が設置されている。該電磁切換弁２７のソレノイドは、制御装置２２の出力側に電気的に接続され、該制御装置２２からの指令信号により電磁切換弁２７が動作制御される。 Further, an oil passage 23 branches from the discharge line 15 of the main hydraulic pump 13. The oil passage 23 communicates with the oil tank 24, and a relief valve 25 is provided in the middle of the oil passage 23. The relief valve 25 and the pilot hydraulic pump 14 are connected by an oil passage 26, and an electromagnetic switching valve 27 is installed in the middle of the oil passage 26. The solenoid of the electromagnetic switching valve 27 is electrically connected to the output side of the control device 22, and the operation of the electromagnetic switching valve 27 is controlled by a command signal from the control device 22.

電磁切換弁２７は吐出圧制御手段として機能し、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧を制御する。例えば、制御装置２２からの指令信号により、電磁切換弁２７がノーマル位置から作動位置（ハ）に切り換わると、リリーフ弁２５とパイロット油圧ポンプ１４との連通が遮断される。その結果、リリーフ弁２５の設定圧が低下して、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧が低下する（図４中の矢印Ａを参照）。 The electromagnetic switching valve 27 functions as a discharge pressure control means and controls the discharge pressure of the main hydraulic pump 13. For example, when the electromagnetic switching valve 27 is switched from the normal position to the operating position (c) by a command signal from the control device 22, the communication between the relief valve 25 and the pilot hydraulic pump 14 is blocked. As a result, the set pressure of the relief valve 25 decreases and the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 decreases (see arrow A in FIG. 4).

又、制御装置２２の出力側にはレギュレータ２８が電気的に接続され、該レギュレータ２８は制御装置２２からの指令信号により動作制御される。該レギュレータ２８は吸収トルク／流量制御手段として機能し、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルク又は吐出流量を制御する。 A regulator 28 is electrically connected to the output side of the control device 22, and the operation of the regulator 28 is controlled by a command signal from the control device 22. The regulator 28 functions as absorption torque / flow rate control means, and controls the absorption torque or discharge flow rate of the main hydraulic pump 13.

更に、レギュレータ２８は、制御装置２２により吸収トルク値又は吐出流量値が変更可能に設定されている。例えば、制御装置２２からのトルク減少信号によって、前記吸収トルク値が減少するように、レギュレータ２８における設定値が変更され、これにより、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルクが減少する（図５中の矢印Ｃを参照）。 Further, the regulator 28 is set by the control device 22 so that the absorption torque value or the discharge flow rate value can be changed. For example, the set value in the regulator 28 is changed by the torque reduction signal from the control device 22 so that the absorption torque value decreases, and thereby the absorption torque of the main hydraulic pump 13 decreases (arrow in FIG. 5). See C).

一方、制御装置２２からの吐出流量減少信号により前記吐出流量値が減少するように、レギュレータ２８における設定値が変更されると、メイン油圧ポンプ１３の吐出流量が減少する（図４中の矢印Ｂを参照）。 On the other hand, when the set value in the regulator 28 is changed so that the discharge flow rate value is reduced by the discharge flow rate reduction signal from the control device 22, the discharge flow rate of the main hydraulic pump 13 is reduced (arrow B in FIG. 4). See).

次に、上記油圧駆動装置の制御手順を図６のフローチャートに基づいて詳述する。先ず、エンジン１２によってメイン油圧ポンプ１３が駆動される。而して、メイン油圧ポンプ１３から圧油が流量制御弁１７を介して、油圧シリンダ１６のボトム側油室２０Ｂ又はトップ側油室２０Ｔに供給されると、油圧シリンダ１６が伸長又は収縮する。このとき、油圧シリンダ１６のストローク量はストロークセンサ２１により常に検出される（ステップＳ１）。 Next, the control procedure of the hydraulic drive unit will be described in detail based on the flowchart of FIG. First, the main hydraulic pump 13 is driven by the engine 12. Thus, when the pressure oil is supplied from the main hydraulic pump 13 to the bottom side oil chamber 20B or the top side oil chamber 20T of the hydraulic cylinder 16 via the flow rate control valve 17, the hydraulic cylinder 16 expands or contracts. At this time, the stroke amount of the hydraulic cylinder 16 is always detected by the stroke sensor 21 (step S1).

そして、油圧シリンダ１６のピストンがストロークエンド近傍に達すると（ステップＳ２）、ストロークセンサ２１から制御装置２２にストロークエンド近傍信号が送られる（ステップＳ３）。次いで、制御装置２２は、ストロークセンサ２１からのストロークエンド近傍信号に基づいて、上記ポンプ負荷状態量、即ち、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルク、吐出流量及び吐出圧の少なくとも１以上を減少させるべく、電磁切換弁２７及び/又はレギュレータ２８に指令信号を出力する（ステップＳ４）。これにより、油圧シリンダ１６の作動を停止させない範囲で、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルク、吐出流量及び／又は吐出圧が減少するように制御される（ステップＳ５）。 When the piston of the hydraulic cylinder 16 reaches the vicinity of the stroke end (step S2), a stroke end vicinity signal is sent from the stroke sensor 21 to the control device 22 (step S3). Next, based on the stroke end vicinity signal from the stroke sensor 21, the control device 22 reduces the pump load state quantity, that is, at least one of the absorption torque, the discharge flow rate, and the discharge pressure of the main hydraulic pump 13. A command signal is output to the electromagnetic switching valve 27 and / or the regulator 28 (step S4). Thus, the absorption torque, the discharge flow rate and / or the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 are controlled to decrease within a range where the operation of the hydraulic cylinder 16 is not stopped (step S5).

例えば、上記ポンプ負荷状態量としてメイン油圧ポンプ１３の吐出圧を制御する場合は、制御装置２２から電磁切換弁２７のソレノイドに吐出圧低下信号を送信する。これにより、リリーフ弁２５の設定圧が低下して、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧が低下する。この場合は、図４中の矢印Ａで示すように、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐが低下するので、吐出圧Ｐの低下量に相当する分だけ（同図中の矢印Ａを含む斜線部分だけ）、メイン油圧ポンプ１３の駆動負荷が低減する。 For example, when the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 is controlled as the pump load state quantity, a discharge pressure lowering signal is transmitted from the control device 22 to the solenoid of the electromagnetic switching valve 27. As a result, the set pressure of the relief valve 25 decreases, and the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 decreases. In this case, as indicated by an arrow A in FIG. 4, the discharge pressure P of the main hydraulic pump 13 decreases, so that the amount corresponding to the amount of decrease in the discharge pressure P (the hatched portion including the arrow A in FIG. 4) Only), the driving load of the main hydraulic pump 13 is reduced.

又、ポンプ負荷状態量としてメイン油圧ポンプ１３の吸収トルク又は吐出流量を制御する場合は、制御装置２２からレギュレータ２８にトルク減少信号又は流量減少信号を送信する。これにより、レギュレータ２８において吸収トルク又は吐出流量の設定値が減少するように変更される。その結果、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルク又は吐出流量が減少する。 When the absorption torque or discharge flow rate of the main hydraulic pump 13 is controlled as the pump load state quantity, a torque reduction signal or a flow rate reduction signal is transmitted from the control device 22 to the regulator 28. As a result, the regulator 28 is changed so that the set value of the absorption torque or the discharge flow rate decreases. As a result, the absorption torque or discharge flow rate of the main hydraulic pump 13 decreases.

吸収トルクの減少制御の場合は、図５中の矢印Ｃで示すように、吸収トルク一定曲線Ｔが内側にシフトすることにより、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルクが低下するので、吸収トルクの低下量に相当する分だけ（同図中の矢印Ｃを含む斜線部分だけ）、該メイン油圧ポンプ１３の駆動負荷が低減する。 In the case of absorption torque reduction control, as shown by an arrow C in FIG. 5, the absorption torque constant curve T shifts inward, whereby the absorption torque of the main hydraulic pump 13 is reduced. The driving load of the main hydraulic pump 13 is reduced by an amount corresponding to (only the hatched portion including the arrow C in the figure).

又、吐出流量の減少制御の場合は、図４中の矢印Ｂで示すように、メイン油圧ポンプ１３の吐出流量Ｑが低下するので、吐出流量Ｑの低下量に相当する分だけ（同図中の矢印Ｂを含む斜線部分だけ）、メイン油圧ポンプ１３の駆動負荷が低減する。 In the case of the discharge flow rate reduction control, as indicated by the arrow B in FIG. 4, the discharge flow rate Q of the main hydraulic pump 13 decreases, so that the amount corresponding to the decrease amount of the discharge flow rate Q (in the figure). Only the hatched portion including the arrow B), the driving load of the main hydraulic pump 13 is reduced.

叙上の如く本発明によると、油圧シリンダ１６のピストンがストロークエンドに接近すると、油圧シリンダ１６の作動を維持しつつ、メイン油圧ポンプ１３の吸収トルク、吐出流量及び／又は吐出圧が減少する。 As described above, according to the present invention, when the piston of the hydraulic cylinder 16 approaches the stroke end, the absorption torque, the discharge flow rate and / or the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 decrease while maintaining the operation of the hydraulic cylinder 16.

斯くして、油圧シリンダ１６がストロークエンド近傍に到達した場合でも、これに即応してメイン油圧ポンプ１３の吸収トルク、吐出流量及び／又は吐出圧が可及的速やかに減少するので、エンジン１２の回転数低下が未然に抑制され、以て、エンスト等の不具合が確実に防止される。 Thus, even when the hydraulic cylinder 16 reaches the vicinity of the stroke end, the absorption torque, the discharge flow rate and / or the discharge pressure of the main hydraulic pump 13 are reduced as quickly as possible. A decrease in the rotational speed is suppressed in advance, so that problems such as engine stall are reliably prevented.

更に、本実施例によれば、電磁切換弁（吐出圧制御手段）２７及びレギュレータ（吸収トルク／吐出流量制御手段）２８により、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧、吸収トルク及び／又は吐出流量を容易、かつ、迅速に減少させることができるので、ポンプ負荷状態量の減少制御を一層精度良く行うことができる。 Furthermore, according to this embodiment, the discharge pressure, absorption torque and / or discharge flow rate of the main hydraulic pump 13 can be easily achieved by the electromagnetic switching valve (discharge pressure control means) 27 and the regulator (absorption torque / discharge flow rate control means) 28. And since it can reduce rapidly, the reduction control of a pump load state quantity can be performed more accurately.

又、上記実施例において、油圧シリンダが複数である場合は、各油圧シリンダにストロークセンサを取り付けることにより、各油圧シリンダがストロークエンドに接近したことを各別に検出することができる。このように構成すると、ポンプ駆動負荷低減の制御精度がより一層向上する。 In the above embodiment, when there are a plurality of hydraulic cylinders, it is possible to separately detect that each hydraulic cylinder has approached the stroke end by attaching a stroke sensor to each hydraulic cylinder. If comprised in this way, the control precision of pump drive load reduction will improve further.

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.

本発明の一実施例を示し、油圧駆動装置を搭載した油圧ショベルの側面図。1 is a side view of a hydraulic excavator equipped with a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る油圧駆動装置の油圧駆動回路図。1 is a hydraulic drive circuit diagram of a hydraulic drive device according to the present invention. 本発明に係る制御装置の構成例を説明するブロック図。The block diagram explaining the structural example of the control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るポンプ吸収トルク制御を説明する流量−吐出圧曲線のグラフ。The graph of the flow volume-discharge pressure curve explaining the pump absorption torque control which concerns on this invention. 本発明に係る流量制御／吐出圧制御を説明する流量−吐出圧曲線のグラフ。The graph of the flow volume-discharge pressure curve explaining the flow control / discharge pressure control which concerns on this invention. 本発明に係るポンプ負荷状態量の制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the pump load state quantity which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１油圧ショベル（建設機械）
３上部旋回体
７ブームシリンダ
８ア−ムシリンダ
９バケットシリンダ
１２エンジン
１３メイン油圧ポンプ
１４パイロット油圧ポンプ
１６油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１７流量制御弁
２１ストロークセンサ
２２制御装置（コントローラ）
２５リリーフ弁
２７電磁切換弁（吐出圧制御手段）
２８レギュレータ（吸収トルク／吐出流量制御手段）
1 Excavator (construction machine)
3 Upper swing body 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 12 Engine 13 Main hydraulic pump 14 Pilot hydraulic pump 16 Hydraulic cylinder (hydraulic actuator)
17 Flow control valve 21 Stroke sensor 22 Control device (controller)
25 Relief valve 27 Electromagnetic switching valve (discharge pressure control means)
28 Regulator (absorption torque / discharge flow rate control means)

Claims

In a hydraulic drive device for a construction machine comprising an engine, a hydraulic pump driven by the engine, and a hydraulic cylinder supplied with pressure oil discharged from the hydraulic pump, a stroke sensor is attached to the hydraulic cylinder, The stroke sensor is connected to a controller, and the controller has a state quantity related to the drive load of the hydraulic pump within a range in which the operation of the hydraulic cylinder can be maintained when the hydraulic cylinder reaches the vicinity of the stroke end. A hydraulic drive device for a construction machine, which is controlled so as to decrease.

2. The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1, wherein the state quantity related to the drive load of the hydraulic pump is an absorption torque of the hydraulic pump.

2. The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1, wherein the state quantity related to the drive load of the hydraulic pump is a flow rate of the pressure oil discharged from the hydraulic pump.

2. The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1, wherein the state quantity related to the drive load of the hydraulic pump is the pressure of the pressure oil discharged from the hydraulic pump.